太原鐵路局大西高鐵GSM—R網絡優化典型案例探討

張福斌

摘 要：針對大西高鐵太原南-永濟北2014年7月份開通以來網絡使用情況，太原--原平段則作為高鐵綜合實驗線路自2015年開始試驗以來，綜合分析大西高鐵GSM-R網絡優化的關鍵技術，其中包括頻點修改、運營商干擾排查及處理、部分區段場強覆蓋弱等問題，結合總公司每月試驗車測試原始數據，提出了合理化的網絡優化建議。

關鍵詞：網絡優化；頻點修改；場強覆蓋整治；干擾排查

一、概述

大西高鐵是從山西大同至到陜西西安的一條鐵路客運專線。該線路北起山西大同市，經朔州、忻州、太原、晉中、臨汾、運城、永濟、渭南等9市31縣（區）至陜西西安，全長859公里，山西省境內正線長度706公里，目前已經建成為的大西北綜合試驗段（原平西至陽曲西），大西南段（太原南至永濟北）已在2014年7月正式運營。

為了提升GSM-R通信系統網絡性能，更好保證大西高鐵線的通信網絡運行安全。太原局在2016年對GSM-R網絡進行了持續和深入的優化，也取得了很好的成果。

大西北綜合試驗段采用單網交織覆蓋模式，大西南段采用普通單網覆蓋模式，均采用宏基站和光纖直放站進行覆蓋，大西北綜合試驗段基站21套，直放站40套，大西南段基站72套，直放站47套。大西高鐵隧道眾多，地形、網絡結構都比較復雜，再者沿線樞紐區段、與其它線并行區段、交越區段較多，由此頻率的分配比較困難，通過兩年的運行中出現的異常情況，及在維護中發現的種種GSM-R障礙原因，必須進行網絡的專項網優。

大西南段采用普通單網覆蓋，主要承載調度通信業務。大西北綜合試驗段采用單網交織覆蓋，除了承載調度通信業務，還承載C3無線列控業務，對網絡安全要求更高。

二、專項網優準備工作與數據采集：

（一）專業設備和軟件

1、TEMS測試軟件，用于測試本系統使用軟件、License；是一款通用的測試軟件，可靠性最高。

2、TEMS測試手機，TEMS配套測試手機。

3、Nastar軟件，華為公司專用的數據分析軟件，可以用于頻率規劃、干擾核查、鄰區規劃等。

4、CME軟件，華為公司專用的數據分析軟件，可以用于參數核查、腳本制作等。

5、干擾定位設備，專用手機、八木天線及接頭若干。手機可以接外接天線，以更好發現和定位干擾源。

（二）數據采集

在專項網優期間對大西高鐵進行了多次測試，收集了大量的數據，進行了深入的分析，從而保證了優化措施的準確、高效，保證了網絡性能的提升。

1、干擾定位：專題性干擾測試4次，定位公網干擾源2個；

2、天饋優化：大西高鐵調整天饋6處；

3、參數優化：累計調整參數超過53次，涉及小區超過18個；

4、工單輸出：累積輸出調整工單20份；

三、典型案例分析

（一）大西北段K236多徑干擾問題優化案例

1、問題描述

大西北綜合試驗段進行C3綜合試驗以來，綜合試驗車在上行方向行駛至XZX-YQX09往XZX-YQX08區間，公里標K236附近，車載終端占用XZX-YQX09小區信號出現連續上行7級質差，導致無線超時。

統計兩周超時統計，在該位置出現3次超時。經過數據分析發現出現超時的位置為XZX-YPX09基站附近，公里標在K236附近，具體網絡連接圖如下圖1：

2、問題分析與整改

XZX-YQX08小區BCCH頻點為1017已設置BCCH頻點優選，TCH頻點為999， TCH載頻干擾帶為5級，BCCH載頻干擾帶為1級，TCH頻點999存在嚴重上行干擾。對XZX-YQX08小區進行上行頻點掃描發現996～1007頻點分集最大值和分級平均值較高，TCH頻點999掃頻最大值為-87dBm，BCCH頻點1017掃頻結果無干擾，最后現場使用掃頻儀對870～880MHz頻段進行掃頻測試，從掃頻結果看存在電信CDMA基站，現場勘測確認，在距離RU36天線的直線距離為50米處有電信CDMA基站，為規避電信上行干擾，將XZX-YQX08小區TCH頻點999改為1019。頻點修改后在現場RU36位置測試主信號（XZX-YQX08）的TA值為5，電平值為-27dBm，現場將RU35、RU36遠端機下電，在RU36位置測試XZX-YQX08基站的TA為4，電平值為-54dBm，XZX-YQX08基站與RU36天線主信號之間不存在多徑干擾。

當關閉XZX-YQX08基站后在RU36遠端機天線位置測試從信號（ XZX-YQX09基站）TA值為8，電平值為-30dBm，現場將RU36下電，測試XZX-YQX09基站在RU36天線位置TA為4～5，電平為-67～-68dBm。但在K236出現超時位置，也就是XZX-YQX09基站下遠端機RU36從信號的TA應該為12，XZX-YQX09基站的TA為0，再 結合分析分析C3超時的接口監測數據，車載終端占用XZX-YQX09基站信號沿上行方向行駛，在TA為0時XZX-YQX09 RU36的從信號TA為12，存在多徑干擾，上行7級質差，導致無線超時，需要控制遠端機RU36覆蓋。這時將RU36天線下傾角下壓3度 ，控制遠端機RU36在上行方向覆蓋，避免與基站XZX-YQX09基站信號產生多徑干擾。且在RU36耦合器直通端增加10dB衰減器控制在下行方向覆蓋，避免與XZX-YQX09基站信號產生多徑干擾。優化調整后接口檢測數據分析，在XZX-YQX09至XZX-YQX08區間公里標K236位置質差問題已經消除。且在后期的電務監測車試驗期間，該位置再沒有無線超時出現。

（二）大西南段切換成功率低問題優化案例

1、問題描述

在大西專項網優期間處理大西南段切換成功率差小區，統計指標均為非更好小區切換，出現切換失敗時間段MR統計出現TA大、電平低、質量差的采樣點分布多。話務分析統計，大西南段越區切換成功率不達標（切換成功率（8W）（≥99.5%）），，通過三個月的統計，越區切換率均在70%左右，且部分小區出現切換失敗，出現切換失敗沒有集中在一個或者幾個小區，分布沒有明顯規律。經過分析存在南同蒲G網終端異常占用大西南G網信號，從而導致切換失敗的問題。南同蒲線路沒有GSM-R基站，正常情況下機車在南同蒲線不應該使用GSM-R網絡，南同蒲線路的車載臺一旦占用到大西南基站信號，由于接入距離遠，偏離了大西南段基站主瓣方向，缺乏有效覆蓋，容易出現頻繁切換、切換失敗等異常現象。

2、問題分析與整改

分析大西南段線路情況，大西南段與太中銀、瓦日、黃韓侯、南同蒲都存在交叉或者并線區段，其中只有南同蒲鐵路暫未開通GSM-R網絡，而且南同蒲與大西南段并線區域長，大部分并線區段都為平原地貌，對無線信號阻擋較小，初步推斷為南同蒲CIR接入大西南段GSM-R信號，由于大西南段基站對南同蒲覆蓋不連續導致切換失敗。

為了進一步確認大西南段出現越區切換成功率低原因，對出現切換失敗的進行信令跟蹤，對所有異常切換問題進行分析，通過話統對比出現CIR大TA接入與正常情況下機車臺接入的TA分布、接收電平分布、語音質量分布。可以發現CIR占用小區進行呼叫時，出現切換失敗時間段，小區TA分布主要集中在TA為30左右，距離大西南段的站點大約為15km觸發切換， CIR接收到的電平很低分布在-95dBm至-100dBm之間，觸發了下行信號強度切換，導致切換失敗。但是實際測試時切換失敗小區的的電平分布與質量分布良好，沒有出現越區覆蓋情況，觸發的為正常的PGBT更好小區切換，由此推斷CIR接入不是大西南段本線列車。

針對大西南段MAXTA限制必須考慮在不影響本線正常業務的前提下，有效限制南同蒲CIR異常接入，通過檢測車測試上下線TA分布數據來分析，選擇上下行方向TA最大值，統計兩個月大西南所有小區TA分布，以測試值加4進行篩選，將篩選出來的小區，在GRIS網管上查詢兩個月是否有非動車組列車接入，記錄每個小區接入車次號；通過核查這些小區是否為南同蒲線路運營車，再結合地區位置信息分析這些小區是否存在南同蒲列車選入大西南段條件，綜合篩選結果，修改這些小區的MAXTA值，修改值為測試最大值加4， 最終修改28個小區的最大MAXTA值，調整這些小區小區MAXTA后，小區再無切換失敗。

四、結語

通過幾個月的網優工作，對大西高鐵進行了多次測試，收集了大量的數據，進行了深入的分析，通過各種優化措施，準確、高效的提高了通信網絡性能，為保證大西高鐵線的通信網絡安全運行提供了有力的保障。

參考文獻：

[1]孫斌.GSM-R網絡接口監測系統在高速鐵路運營維護中的應用[J].鐵路技術創新，2011（2）：108-111

[2]金立新.高速鐵路GSM-R網絡優化及故障處理典型案例[M].北京：中國鐵道出版社，2011.